2022年高新技术在食品加工中的应用 .docx

精品_精品资料_高新技术在食品加工中的应用食品工业是国民经济的重要支柱之一, 是保证国家粮食和食物安全的基础,同时也是承载着国民营养健康的民生产业. 随着当前全球一体化趋势、 自然资源短缺与环境压力、国际金融危机和人们对食品养分质量与安全的广泛关注, 食品工业将面临庞大的挑战, 高新技术在食品工业中的应用可以有效提高食品资源利用率和增值加工程度,实现食品工业的可连续进展, 满意人民群众日益增长的物质生活需求.1 高新技术在杀菌工艺中的应用1.1 脉冲磁场杀菌技术脉冲磁场杀菌技术是利用高强度脉冲磁场发生器向螺旋线圈发出的强脉冲磁场,食品微生物受强脉冲磁场的作用导致细胞跨膜电 位、感应电流、带电粒子洛伦兹力、离子能量等的变化,致使细胞的结构被破坏,正常生理活动受影响,从而导致微生物死亡.与热杀菌比较,该方法具有杀菌时间短、能耗低、杀菌温度低、能保持食品原有的风味等特点.高梦祥等讨论结果说明,经磁场杀菌后的牛奶,菌落总数和大肠菌群数已到达商业无菌要求. 马海乐讨论说明, 西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌成效与脉冲磁场的强度和脉冲数有亲密的关系.1.2 超高温杀菌技术食品工业中, 加热杀菌在杀灭和抑制有害微生物的过程中占有极其重要的位置. 抱负的加热杀菌成效应当是在热力对食品品质的影响程度限制在最小限度的条件下, 快速而有效的杀死存在于食品物料中的有害微生物, 到达产品指标的要求. 超高温杀菌是到达这一抱负成效的途径之一.将流体或半流体在2s 8s 内加热到 135 150, 然后再快速冷却到 30C,-,40.这个过程中,微生物细菌的死亡速度远比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快, 因而瞬时高温可完可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_全杀死细菌, 但对食品的质量影响不大, 几乎可完全保持食品原有的色香味.现在,超高温杀菌技术广泛应用于牛乳、果汁、茶、酒、矿泉水等多种液体饮料和食品.1.3 辐照杀菌技术 自从世界粮农组织、 世界卫生组织和国际原子能机构的专家委员做出辐照剂量10 kGy 不会产生毒理学危害,不会引起特殊的养分学和微生物学问题的结论以来, 食品辐照的应用有了显著进展.食品辐射技术是利用辐射源放出穿透性很强的y 一射线或电子射线来辐照食品, 利用射线产生的辐射能对食品进行杀菌, 从而使食品在肯定时期内不变质的技术. 辐照对微生物的致死作用主要在于它引起物质电离,其产生的带电粒子导致遗传物质DNA 断裂,从而可以造成微生物细胞的损耗和死亡. 辐照技术特点是穿透力强, 不提高物料的温度, 因此特殊适用于不耐热物料的灭菌以及已包装封好的整瓶、整袋、整盒制品的灭菌,可极大减小成品再染菌的时机.辐 照技术在动物性食品加工中主要用于肉的保鲜和蛋类的辐照杀菌.刘慧讨论说明,挑选性辐照杀菌可有效的延长肉类及其制品的冷冻期.1.4 电磁杀菌技术电磁场能对食品中的最小单位进行有效的加工, 有着其它加工方法不行替代的优越性. 应用于食品工业中的电磁技术有静电场、 电泳、电渗析、微波加热、远红外线加热、涡流加热、紫外光辐射、交变磁场杀菌等.目前国外已用交变磁场对酿造调味品如味精、醋、酱油、酒等进行杀菌,杀菌后产品品质好,货架期明显延长.2 高新技术在食品安全检测中的应用食品安全与人民健康亲密相关. 随着食品生产过程中新技术、 新原料、新产品的采纳,以及国际上发生的二嗯英、疯牛病、口蹄疫、 李斯特菌、丙烯酰胺、禽流感、三聚氰胺等食物污染和禽畜疾病,保 障食品安全已成为国际共识, 各种高新技术也广泛应用于食品的安全检测.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.1 生物芯片技术生物芯片是 21 世纪一项革命性的技术,包括基因芯片、蛋白芯片及芯片试验室 3 个领域.基因芯片技术是 90 岁月中期进展起来的一项新生物技术,它融合了生命科学、化学、微电子技术、电脑科学、统计学和生命信息学 等多种学科的最新技术.自从1991 年美国某公司胜利的研制出第一块寡核苷酸基因芯片以来, 基因芯片技术越来越受到人们的关注, 特殊是在食品检测领域. 基因芯片技术具有自动化程度高、 检测效率高、成本低且应用广等特点, 目前已广泛应用于食品致病微生物、 转基因食品、食品养分成分等的检测. Anthoney 等采纳基因芯片技术建立了可在 4h 内检测和识别出微生物的方法.蛋白质芯片技术是继基因芯片后进展起来的一项高新技术,近年来又与色谱、质谱、凝胶电泳等联用,为阐明疾病的发生、进展机制 及疾病的诊断和药物挑选供应了大量的新信息. 蛋白质芯片技术在食品检测中具有快速、定量分析大量蛋白质,灵敏度高,精确性好,所 需试剂少,便于诊断等特点,可用于食品中兽药残留、农药残留、生 物毒素和有害微生物等的快速检测. 北京某公司已开发基于免疫原理的蛋白质芯片和配套的样品制备扫描和检测装置, 可用于兽药残留的检测.2.2 免疫检测技术免疫检测技术是 21 世纪初进展起来的将免疫反应和现代测试手段相结合而建立的超微量测定的新技术, 是基于抗原、 抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法. 现代免疫检测技术主要包括分子印迹技术、 流淌注射免疫分析、 免疫传感器技术及多组分免疫分析等方法. Ferrer 等利用分子印迹聚合物固相萃取水样和土壤中氯三嗪农药,回收率为 80%,最低检测量 0.05 ug/L-0.2ug/L.Tahir 等采纳电化学免疫传感器技术检测大肠杆菌0157:H7,可以在 10 min 内完成分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_析,检测精度可达 10 cfu/mL.2.3 现代仪器分析技术现代仪器分析技术的进步积极的推动了食品安全检测领域的发展. 气 相色 谱 高分 辨质谱 GC/MS 、 气 相 色谱 二 级串 联质 谱 GC/MS/MS 、高效液相色谱二级串联质谱 HPLC/MS/MS 、电感耦合等离子体质谱 ICP/MS等高灵敏度、高精确度和高挑选性的分析仪器满意了食品中农药残留、兽药残留、添加剂、重金属等有害物质检 测的需求.而现代仪器与生物技术的联用可以满意食品安全检测的更 高要求.徐君怡等进行了变性高效液相色谱检测食品中致泻性大肠杆 菌的讨论,结果说明,应用多聚酶链式反应PCR结合变性高效液相色谱 DHPLC 技术可以快速、精确的检测食品中的致泻性大肠杆菌.检测限可到达：肠产毒性大肠杆菌27 cfu/mL、肠致病性大肠杆菌 33cfu/mL 、肠出血性大肠杆菌 25 cfu/mL 、肠侵袭性大肠杆菌 42 cfu/mL .3 高新技术在食品保鲜中的应用高新技术在食品保鲜中的应用可以有效延长食品的贮藏期、大幅削减腐烂变质、极大的提高食品的附加值.目前,应用较多的技术主 要有气调保鲜技术、生物保鲜技术和纳米保鲜技术.3.1 气调保鲜气调保鲜是通过调剂贮藏环境中气体组分和浓度, 抑制果蔬的呼吸强度, 延长果蔬贮存期的一种贮藏方法. 气调保鲜能减弱果蔬的呼吸活性,削减质量缺失,延缓成熟和软化,使其生理紊乱和腐烂降到 最小.气调保鲜技术是目前发达国家应用较广的果蔬保鲜技术,包括人工气调保鲜包装技术 CAP 和自发气调保鲜包装技术 MAP .据统计,美国气调贮藏的果品高达 75%,法国约占 40%,英国约占 30%,95%以上的意大利鲜食水果在采摘后进行气调保鲜.3.2 生物技术保鲜生物技术保鲜是采纳微生物菌株或抗菌素类物质, 通过喷洒或浸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_渍果蔬, 以降低或防治果蔬采后腐烂缺失的保鲜方法. 这是近年来新进展起来的一种食品保鲜方法, 主要包括生物防治和基因工程技术保鲜.生物防治是利用生物方法降低或防治果蔬采后腐烂缺失,可以降低病原微生物、 预防或排除田间侵染、 钝化损害侵染以及抑制病害的发生和传播. 基因工程技术保鲜从基因工程角度将农产品过熟、衰老调控基因以及抗病基因、 抗褐变基因和抗冷等基因进行转导, 以解决产品的保鲜问题. 目前, 国际上对通过信号传导掌握的程序性细胞死亡与农产品保鲜的关系日益关注, 已从植物中别离出表达死亡因子或其激活蛋白的基因.3.3 纳米保鲜技术纳米保鲜技术是采纳纳米包装材料或纳米保鲜剂对产品进行保鲜处理的一种方法. 其中纳米包装材料是讨论较多的领域,通过对包装材料进行纳米合成、纳米添加、纳米改性,使其具备纳米结构、尺 度、特异功能的包装新物性.苏晶等以柿果为材料,讨论了3 种型号的新型纳米包装材料对甜柿呼吸强度、颜色、硬度、失重率及可溶性 固形物含量变化的影响. 祝钧等综述了纳米包装材料在果蔬保鲜中的应用.我国科研人员胜利研制出“纳米保鲜膜” ,可以提高果蔬贮存保鲜质量, 削减因霉变和病害所造成的缺失. 张憨等用准纳米银对蔬菜汁保鲜, 可以减弱加工工艺中的杀菌强度, 防止了高温长时间的杀菌对食品质构造成的破坏.4 高新技术在食品加工中的应用4.1 超临界流体萃取技术超临界流体萃取是利用介质在超临界区域兼具有气、液两性的特点而实现溶质溶解并别离的一项新型的食品别离技术.超临界流体萃取一般采纳 C02 作为萃取剂,具有温度低、挑选性好、提取效率高、无溶剂残留、 安全和节省能源等特点. 它在食品工业中的应用主要集中在以下 3 个方面：第一,提取风味物质,如香辛料、呈味物质等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其次,食品中某些特定成分提取或脱除,如从可可豆、咖啡豆和向日葵中提取油脂, 从鱼油和肝油中提取高养分和有药物价值的不饱和脂肪酸,从乳脂中脱除胆固醇等.第三,提取色素,脱除异味,如提取辣椒色素,从猪油中脱除雄酮和三甲基吲哚等致臭成分.4.2 微胶囊技术微胶囊技术是当今世界上的一种新奇而又快速进展的高新技术, 是指利用自然或合成的高分子包囊材料, 将固体、液体或气体的微小囊核物质包覆形成直径为 1um-5 000 um 范畴内的一种具有半透亮或密封囊膜的微型胶囊技术.微胶囊技术可以转变被包裹食品的性质, 如溶解性、反应性、耐热性和贮存性等.仍可以有效削减物料与外界 不良因素的接触, 最大限度的保持其原有的养分物质、 色香味和生物活性,且有缓释功能. 可以使不易加工储存的气体或液体转化成稳固的固体形式, 防止或延缓产品劣变发生. 微胶囊技术主要用于果味奶粉、姜汁奶粉、可乐奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒、补血奶粉、膨体乳 制品等的生产,促进干酪早熟,爱护免疫球蛋白等方面.4.3 膜别离技术膜别离技术是一种在常温下以半透膜两侧的压力差或电位差为动力对溶质和溶剂进行别离、浓缩、纯化等的操作过程.该技术是别离领域中公认有效而又经济的一种别离手段,它包括反渗透、微滤、超滤、纳滤、电透析、气体别离和液膜别离技术等.膜别离技术具有以下特点：别离过程不发生相变,削减了能耗.操作在常温下进行, 适用于热敏性物质的别离.在闭合回路中运转,削减了与氧的接触.目前,膜别离技术主要应用于有效成分的别离、 浓缩、精制和除菌等. 应用于乳品、果汁、饮料、酒类、动植物蛋白质、食用胶、氨基酸、 多糖、咖啡和茶的加工. 应用于乳品深加工和马铃薯加工业废水中回收蛋白质、自然色素、食品添加剂的别离和浓缩、海水浓缩制食盐和 食物中脱盐等方面.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.4 挤压膨化技术挤压膨化技术是根据预先设计的目标将调配匀称的食品原料通过螺旋挤压机完成输送、混合、加热、质构重组、熟制、杀菌、成型等多种加工单元, 从而取代传统食品加工方法. 物料在挤压机内受到剧烈挤压、剪切和磨擦作用,使温度和压力慢慢增大,当这些物料在 机械作用下通过一个特的设计的模具时, 压力骤降而发生喷爆, 使之形成具有多孔海绵状态.挤压膨化技术自20 世纪问世以来,在食品工业中得到广泛应用.它具有产品种类多、生产效率高、成本低、产 量高、质量好、 无废弃物、可实现生产全过程的自动化和连续化操作等特点,是膨化食品加工技术进展的一个方向.现在,国内外食品德 业中多采纳同向旋转的双螺杆挤压机. 据报道, 目前美国挤压膨化食品的销售额已超过 10 亿美元.我国在挤压技术方面,已讨论开发出适应高蛋白、高油脂、高水分的挤压加工机械, 用于生产各类工程肉、水产、谷物早餐等食品.4.5 高压加工技术食品的高压处理技术是指在常温或较低温度下将食品物料放入 液体介质中,在 100 MPa-1 000 MPa的压力作用一段时间后,使食品中的酶、蛋白质和淀粉等生物高分子物质失去活性、变性或糊化,同时杀死微生物的过程. 高压处理技术是用对食品进行非热加工的处理技术,相对于热加工食品而言,可防止养分成分和重量的缺失,对食品的风味物质、 色素等各种小分子物质的自然结构及水解物质均无影响.该技术工艺简洁、操作简便、节省能源.在日本已应用该技术处理大豆蛋白质和生理活性物质, 形成蛋白质的可逆性作用, 到达杀菌的目的.Oey 等综述了高压处理技术对食品色泽、 质构和风味的影响, 认为与其它食品加工技术相比, 高压处理是一项特殊的加工技术, 可以促进或延缓一些化学及生化反应,从而转变生物聚合物的特性.4.6 超微粉碎技术可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_超微粉碎是近 20 年快速进展起来的一项高新技术,已经在各行业得到广泛应用.超微粉碎是利用特殊的粉碎设备, 对物料进行冲击、碰撞、研磨、分散等加工,将粒径为3 mm 以上的物料粉碎至粒径为10um-25 um 以下的微细颗粒,是一种食品精细加工过程.超微粉碎的形式许多,随着物质粒度的超微化,其外表分子排列、电子分布结 构及晶体结构均发生了变化, 产生一般粒度的物料所不具备的外表效应、小尺寸效应、 量子效应和宏观量子隧道效应,产生一系列优异的物理、化学、界面性质,从而有利于增加物料的吸取利用率,可延长 食品的保鲜期,提高资源的利用率,节省资源,扩大食用资源的利用 范畴.张炳文、 郝征红等讨论说明,超微粉碎后的可食与药用动物资源能较好的保持物料的生物活性及养分成分.4.7 超声技术超声技术是利用超声波来加速物质间的化学反应, 启动新的反应途径或改善其溶解、结晶、安排等物化性能,以提高化学反应产率、 获得新的化学反应物质或提高物质的别离、 提取效率.超声波在传播过程中,产生的热效应、 机械作用和空化效应使传播介质 提取溶剂易于渗入溶质内部,能够缩短提取时间,提高有效成分的提取率.超 声技术应用于提取植物中的生物碱、 苷类、生物活性物质等讨论已有报道,说明其具有能耗低、效率高、不破坏有效成分的特点.5 结论随着经济和社会的不断进展,超临界流体萃取、膜别离技术、高 压技术等高新技术的讨论不断深化, 食品工业的可连续进展以及人们不断上升的消费需求进一步推动了高新技术在食品中的广泛应用,高新技术已呈现出宽阔的应用前景.可编辑资料 - - - 欢迎下载